Adjuvantní systém AS04 v bivalentní vakcíně proti lidskému papilomaviru – základ pro zkříženou ochranu

Vakcína Cervarix zajišťuje vysoký stupeň ochrany proti závažným formám onemocnění – CIN3+ až v 93,2 % u HPV „naivních“ dívek v porovnání s kontrolní skupinou, a to bez ohledu na HPV DNA typ v lézi. Účinnost vakcíny je významná nejen u HPV naivních dívek, ale také u dívek a žen z obecné populace a dosahuje hodnot 45,6 procenta.

Objevy základního výzkumu v imunologii, virologii, mikrobiologii a genetice v posledních 30 letech ukázaly, jak očkovací látky přesně konstruovat a vytvářet je na racionálním základě. [1] V letech 1983 a 1984 popsal německý virolog Harald zur Hausen s kolegy v buňkách karcinomu děložního hrdla objev dvou nových lidských papilomavirů označených jako HPV 16 a 18 (HPV – human papillomavirus) [2] a v roce 1995 byly tyto viry definovány jako kancerogenní. Vývoj očkovacích látek proti HPV byl odstartován v 90. letech poté, co se podařilo připravit v rekombinantních systémech tzv. viru podobné částice (VLP – virus like particles) a na zvířatech se potvrdily jejich imunogenní a protektivní vlastnosti. [3]

Vývoj vakcín byl směrován k vytváření málo reaktogenních rekombinantních a subjednotkových antigenů, které měly nahradit živé oslabené nebo inaktivované celobuněčné vakcíny. [1] Avšak živé vakcíny byly schopny na rozdíl od rekombinantních a subjednotkových antigenů vytvářet pro imunitní systém v imunologické synapsi všechny důležité signály. [4,5]

Proto se paralelně s vývojem nových vakcín začaly vyvíjet i adjuvantní prostředky (AP), které byly schopné chybějící signály v imunologické synapsi cíleně nahradit.

Bivalentní vakcína proti karcinomu děložního čípku

Vakcína Cervarix proti onkogennímu typu HPV 16 a HPV 18 obsahuje po 20 mcg VLP L1 obou typů HPV a je formulována s adjuvantním systémem s pořadovým číslem 04 (AS04), který se skládá z monofosforyl lipidu A (MPL) 50 mcg adsorbovaného na 500 mcg aluminium hydroxidu. [6,7,8] VLP L1 jako antigen vakcíny vytváří v organismu imunizované osoby vysoké titry protilátek především proti epitopům V5, který je součástí HPV 16 a J4 (HPV 18), jež mají neutralizační charakter a jsou typově specifické proti VLP HPV 16 a VLP HPV 18. [9]

Lipid A byl objeven v Salmonella minnesota jako součást lipopolysacharidu, jenž je částí buněčné stěny. Jeho první izoláty měly sice vysoce adjuvantní, ale zároveň i toxický efekt. Monofosforylace lipidu A zachovala adjuvantní funkce a minimalizovala toxicitu. Vznikl tak monofosforyl lipid A. [6,7] Adjuvantní účinek AS04 byl detailně klinicky studován u vakcíny proti hepatitidě B Fendrix, která indukovala daleko vyšší a déletrvající titry protilátek ve srovnání se standardní vakcínou. [10]

Antigen vakcíny je nejen deponován v místě vpichu díky soli aluminia, a tak se pomalu a déle uvolňuje pro buňky prezentující antigen, ale zároveň také vydává pro imunitní systém „signál nebezpečí“ pomocí MPL, který se naváže na TLR‑4. [11,12] Antigenní složka vakcíny je díky AS04 nejen prezentována většímu počtu buněk imunitního systému, ale imunitní systém rovněž reaguje efektivněji a s vyšší produkcí specifických protilátek. [13]

Kromě uvedených vlastností může AS04 díky prezentaci většího počtu epitopů imunitnímu systému zajistit zkříženou protekci proti nevakcinálním HPV typům, které jsou fylogeneticky příbuzné typům vakcinálním, a také velmi vysokou protekci HPV naivních dívek vůči cervikálním intraepiteliálním neoplaziím vysokého stupně (CIN3+), a to bez ohledu na typ HPV DNA, který onemocnění vyvolal. [14–17]

Existující protilátky = ochrana proti HPV infekci

Přirozená HPV infekce je u dospělých sexuálně aktivních osob běžná, ale je potlačena nejen účinkem buněčné imunity zprostředkované T‑buňkami proti časným (early, E) virově specifickým proteinům, ale i tvorbou neutralizačních protilátek proti L1 kapsidovému proteinu. Koncentrace neutralizačních anti‑HPV protilátek je však v séru nízká, protože virové partikule jsou uvolňovány z terminálně diferencovaných keratinocytů na povrchu epiteliálních tkání, a tak jsou pro imunitní systém obtížně dostupné.

Na zvířecím modelu bylo prokázáno, že pasivní přenos anti‑papilomavirových protilátek od hyperimunních donorů může příjemce ochránit před infekcí stejným typem papilomavirů. [18] Na rozdíl od přirozené infekce indukují vakcíny proti HPV po intramuskulární aplikaci tvorbu vysokých koncentrací cirkulujících protilátek, které přestupují do cervikovaginálního hlenu, neutralizují virus a neumožní jeho vstup do vnímavé buňky. Vysoká koncentrace protilátek proti HPV v séru je základním předpokladem vysoké koncentrace protilátek na povrchu sliznice. Bylo prokázáno, že po aplikaci bivalentní vakcíny korelují protilátky v séru a poševním sekretu. [19]

Po očkování na thymu nezávislými exogenními antigeny, mezi něž patří i antigeny vakcíny Cervarix, se vytvářejí tři linie ochrany, které na sebe navazují a jsou stupňovitě nad sebou. Nejprve je to linie neutralizačních protilátek, poté periferní imunologické paměti, která cirkuluje v krvi ve formě buněk. Ty se mohou vcelku dobře transformovat na plazmatické buňky a vytvářet zase protilátky. Poslední linií je centrální imunologická paměť, která je uložena ve slezině a kde mobilizace buněk a nakonec tvorba neutralizačních protilátek nějakou dobu trvá. Paměťové buňky mají význam pro přeočkování a jsou základem pro booster efekt. [1] Naproti tomu přirozená infekce, která probíhá v cervikovaginální sliznici, nemůže mít charakter booster efektu. Pro efekt tzv. přirozeného přeočkování by musel HPV virus způsobit virémii. Papilomaviry však virémii nevyvolávají, vstupují přes poranění do nediferencovaných buněk bazální vrstvy epitelu a jejich životní cyklus je úzce spjat s diferenciačním programem infikované buňky.

Jako protektivní koncentrace anti‑HPV protilátek se označuje obecně koncentrace protilátek v séru, která zabrání vstupu viru do vnímavých buněk. Vakcína navázaná na adjuvantní systém AS04 vyvolává tvorbu vysokých koncentrací protilátek, a tak je AS04 s největší pravděpodobností garancí silnější protekce. [6,7,9,13,20]

Imunologická data z klinických studií ukazují, že po sedmi, osmi, ale ani po deseti letech se imunologická odpověď u žen a dívek očkovaných vakcínou Cervarix nemění. [29,30]

Například po deseti letech od základního očkování je koncentrace neutralizačních anti‑HPV 16 protilátek čtrnáctkrát vyšší, než by odpovídalo přirozené infekci, v případě anti‑HPV 18 desetkrát. [8,24]

Zkřížená ochrana po aplikaci vakcíny Cervarix

Odhaduje se, že HPV 16 a HPV 18 jsou zodpovědné za přibližně 70 % cervikálních karcinomů. Zbývajících přibližně 30 % případů je způsobeno dalšími onkogenními typy HPV, z nichž HPV 45, 31 a 33 jsou tři nejčastější nevakcinální typy HPV, které jsou nacházeny u dlaždicobuněčného cervikálního karcinomu (12,1 %) a adenokarcinomu (8,5 %). [8]

Po vakcinaci bivalentní vakcínou s AS04 se vytvářejí i zkříženě reagující neutralizační protilátky proti nevakcinálním onkogenním typům, které tyto nádory způsobují a které jsou příbuzné HPV 16 (31, 33, 35) a HPV 18 (45) (tab. 1). Ačkoli mechanismy zkřížené protekce nebyly doposud plně vysvětleny, předpokládá se, že souvisí s fylogenetickou příbuzností HPV. Příbuzné typy virů mají ve vysokém procentu shodnou sekvenci aminokyselin v důležitých antigenech a epitopech. [16,17,25]

AS04 hraje tedy významnou roli i ve zkřížené ochraně proti nevakcinálním typům HPV. A tak kromě zrychlení a zvýšení imunitní odpovědi mění i její kvalitu a zobrazuje při prezentaci antigenu více epitopů homologních částí antigenů fylogeneticky příbuzných typů HPV.

Protilátky proti nevakcinálním příbuzným typům HPV po aplikaci tří dávek Cervarixu mohou přetrvávat nejméně 5 let po imunizaci. Klinické studie ale také ukázaly daleko vyšší koncentraci specifických paměťových B‑lymfocytů u osob očkovaných s adjuvantním systémem AS04. [9,16,17,25–27]

Klinická účinnost vakcíny Cervarix – data ze studie PATRICIA

Zásadní informace o účinnosti přinesly publikované studie PATRICIA (PApilloma TRIal against Cancer In young Adults) v časopisu Lancet a Lancet Oncology. [14–17] Do studie PATRICIA bylo zařazeno přes 18 500 žen, výstupem pak byla zejména data o účinnosti. Proti cervikálním lézím způsobeným HPV 16 a 18 byla doložená ochrana absolutní, tím se ale Cervarix nelišil od kvadrivalentní vakcíny. Nové bylo potvrzení zkřížené ochrany proti třem dalším nejvýznamnějším onkogenním genotypům HPV, u genotypu 45 pak šlo o ochranu stoprocentní [15,17], ačkoli v SPC vakcíny je tato ochrana popsána ještě jako 81,9 procenta. [8]

Genotyp 45 má přitom spolu s genotypem 18 některé velmi negativní vlastnosti. Karcinom vzniká po kratší době perzistence viru, navíc se často podílí na vzniku adenokarcinomů, které se velmi těžko diagnostikují, a screening v jejich detekci selhává. Podle dat účinnosti získaných v klinických studiích je vakcína Cervarix schopná chránit proti HPV typům16, 18 a 45, a tak předcházet významnému procentu adenokarcinomů. [16] V závislosti na výsledcích studie PATRICIA bylo změněno i SPC, podle něhož je nyní vakcína Cervarix určená k „prevenci premaligních lézí a cervikálního karcinomu, které jsou způsobeny určitými onkogenními typy lidských papilomavirů“. [8] Nejdůležitějším praktickým výsledkem je prevence výskytu CIN3+ (cervical intraepithelial neoplasia grade 3+, těžká dysplazie na sliznici děložního čípku) až u 93,2 % (tab. 2 a graf) prvotně HPV naivních dívek a žen bez ohledu na HPV typ – tedy pokročilých přednádorových změn, které mají potenciál vývoje v invazivní karcinom a na jejichž vzniku se podílí podobné spektrum HPV typů, jaké nacházíme u karcinomu.

Významná je ale také účinnost vakcíny u populace, která zahrnuje dívky a ženy z obecné populace (včetně těch, které jsou sexuálně aktivní), a dosahuje hodnot 45,6 % (tab. 2).

Zdroj: Medical Tribune